Может ли кислород существовать в жидком и в твёрдом состояниях?

Да. Кислород может существовать как жидкость и как твердое тело при определённых условиях температуры и давления.

Ключевые точки (при приблизительных значениях):

• При атмосферном давлении (~1 атмосфера, то есть ~101 кПа):
  • Кипение кислорода: около 90,2 К (примерно −183 °C). При охлаждении газа до этой температуры он конденсируется в жидкость.
  • Замерзание кислорода: около 54,36 К (примерно −219 °C). При ещё более сильном снижении температуры жидкий кислород твердеет.
• Это значит, что при низких температурах кислород действительно существует в жидком и в твёрдом состояниях, если давление позволяет.

Что происходит при изменении давления:

• Чтобы кислород существовал как жидкость, нужно снизить температуру ниже точки кипения при данном давлении. При более высоком давлении жидкость становится устойчивой до более низких температур и не переходит в газ так же легко.
• За пределами критической точки кислород не образует отдельную жидкость и газ быстро превращается в сверхтекучую фазу; примерно критическая температура кислорода — около 154,6 K, критическое давление — примерно 5 МПа. Ниже этой температуры и ниже критического давления можно иметь как жидкость, так и газ, ниже — твёрдое состояние возможно при достаточном охлаждении.

К слову о твёрдом кислороде:

• В твёрдом состоянии кислород имеет несколько кристаллических модификаций. При очень низких температурах (ниже примерно 24 K) образуется одна форма (альфа-O2), а между примерно 24 K и 54 K — другая форма (бета-O2). Это интересная деталь для курсов по физической химии и кристаллофизике.

Итого:

• Да, кислород может существовать в жидком и в твёрдом состояниях. Это достигается охлаждением до соответствующих температур при подходящем давлении (примерно ниже 90,2 K для конденсации в жидкость при 1 атм, и ниже 54,36 K для замерзания при той же давлении). При изменении давления эти границы сдвигаются, и существуют нюансы в виде фазовых переходов и аллотропий твёрдого кислорода.